SOFTWARE DE MODELIZACIÓN DE VERTEDEROS Y DE RESIDUOS
URBANOS
- Estados Unidos
- EPA-1975
Aplicación:
Método de cálculo del balance hídrico que permite predecir
la generación de lixiviados en vertederos mediante los
coeficientes de escorrentía y los valores de almacenamiento de
humedad de los residuos urbanos que ellos mismos aportan. |
Fundamento:
Se basa en el modelo WBM (Water Balance Method) de
Thornthwaite & Mather (1957), acerca de la estimación de las
pérdidas por evaporación y de las pérdidas por escorrentía
hipodérmica, superficial y por infiltración. |
Datos de entrada:
Valores medios de precipitación mensuales.
|
Datos de salida:
Percolación y escorrentía mensual.
|
Limitaciones:
No se consideran los flujos laterales correspondientes a aguas de
percolación y/o a aguas de lixiviación ni el tipo de cubierta
instalada.
|
| Enlaces: |
|
- CREAMS (CHEMICALS, RUNOFF AND EROSION FROM AGRICULTURAL MANAGEMENT SYSTEMS)
Aplicación:
Modelización de la escorrentía y de la erosión con fines
agrícolas. |
Fundamento:
Se basa en la fórmula de Penman modificada para calcular la
evapotranspiración. |
Datos de entrada:
Datos de precipitación diarios.
|
Datos de salida:
Escorrentía, evapotranspiración, infiltración y almacenamiento
de agua en el suelo diariamente.
|
Limitaciones:
No considera el flujo lateral, únicamente modela el transporte
vertical (es unidimensional).
No considera los procesos que tienen lugar en el interior del
vertedero, tales como la adsorción.
|
| Enlaces: |
- Universidad
de Kassel.
Página
sobre el modelo ecológico CREAMS (Register of Ecological
Models-REM) correspondiente a la facultad de Agricultura,
Desarrollo Rural Internacional y Protección Ambiental de la
Universidad de Kassel (Witzenhausen, Alemania).
|
- HSSWDS (HYDROLOGIC SIMULATION MODEL FOR
ESTIMATION PERCOLATION AT SOLID WASTE DISPOSAL SITES)
Aplicación:
Cálculo de la infiltración vertical producida en vertederos. |
Fundamento:
Se basa en los componentes hidrológicos del modelo
CREAMS . |
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
Escorrentía y percolación del agua precipitada.
|
Limitaciones:
Al igual que el modelo CREAMS, no se consideran los flujos
laterales ni los procesos producidos en el interior del vertedero.
|
| Enlaces: |
|
- RSM (RAINFALL SIMULATION MODEL)
Aplicación:
Cálculo de la lluvia efectiva. |
Fundamento:
Se basa en análisis de regresión de datos de
precipitación, escorrentía y percolación de vertederos reales,
de lisímetros de residuos y de experimentos de infiltración a
escala. |
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
Infiltración producida a través de las capas del vertedero.
|
Limitaciones:
No se consideran los procesos que tiene lugar en el interior del
vertedero.
|
| Enlaces: |
|
- UNSAT-H
Aplicación:
Interpretación de los procesos producidos en la zona no
saturada del subsuelo. |
Fundamento:
Se basa en el cálculo del flujo capilar, además del
gravitacional, por lo que considera las variaciones
correspondientes a los climas áridos o semiáridos. |
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
Balance de agua del vertedero (incluyendo las salidas de agua o
aguas de lixiviación).
|
Limitaciones:
No se ha encontrado ninguna.
|
| Enlaces: |
|
|
- HELP (Hydrologic Evaluation of Landfill
Performance)
Aplicación:
Determinación muy aproximada de los componentes del balance
hídrico con objeto de servir de ayuda en el proceso de
evaluación y comparación de posibles alternativas en el diseño
y/o clausura de vertederos controlados. |
Fundamento:
El modelo se fundamenta en un programa energético y en el
método de Penman para determinar la evapotranspiración,
incorporando los efectos del viento, de la humedad y de la
radiación solar en los vertederos. También incluye un modelo
para simular suelos helados y mejorar así las precipitaciones de
infiltración y de escorrentía en climas fríos. |
| Datos de entrada:
|
- Datos climatológicos: temperatura media,
precipitación, radiación solar acumulada, profundidad de la
zona de arado, latitud, longitud, tipo de vegetación, inicio
y final del período de crecimiento de la vegetación,
velocidad media anual del viento y humedad relativa media;
|
- Datos sobre las características de los materiales de
vertido: número y tipo de capas: percolación vertical,
drenaje lateral, tipo-barrera o geomembrana), espesor de las
capas, textura, porosidad, capacidad de campo, punto de
marchitez y conductividad hidraúlica saturada;
|
- Datos sobre el diseño del vertedero: Porcentaje en
el que es posible la escorrentía en cada superficie en la que
se haya dividido el vertedero, pendiente, máxima distancia de
drenaje en las capas de drenaje lateral, porcentaje de
recirculación de los lixiviados y capa sobre la que se
recirculan aquéllos.
Los datos se pueden introducir diaria o mensualmente.
|
Datos de salida:
Las respuestas se pueden producir de forma variada dependiendo de
las especificaciones del usuario: en valores diarios, mensuales,
anuales totales, medios de los valores mensuales y anuales para el
período simulado y máximos diarios para el período simulado.
|
Limitaciones:
Es el modelo más aceptado y contrastado de los de su clase,
superando las limitaciones de los modelos anteriores al ser un
modelo cuasi-bidimensional, puesto que considera, tanto el flujo
vertical unidimensional, como el drenaje lateral, que se unen en
la parte superior de los niveles-barrera o en la base de los
niveles de drenaje lateral.
Por lo tanto, no se encuentran limitaciones claras, salvo que fue
desarrollado para la EPA por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército
de EE.UU., de modo que es un modelo elaborado para las
características climáticas, edáficas y para las prácticas
operativas y constructivas de Estados Unidos.
|
| Enlaces: |
- Universidad
de Kassel.
Página sobre el modelo ecológico HELP (Register of Ecological
Models-REM) correspondiente a la facultad de Agricultura,
Desarrollo Rural Internacional y Protección Ambiental de la
Universidad de Kassel (Witzenhausen, Alemania).
- Centro Internacional de modelización de agua subterránea (International
Ground Water Modeling Center, USA).
Información acerca del modelo HELP.
-
Servicio Nacional de Información Técnica (National
Technical Information Service, USA).
Página del Departamento de Comercio
de Estados Unidos acerca de la versión 3.07 del modelo HELP.
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group).
Página sobre el modelo HELP para evaluar y optimizar el diseño
de vertederos.
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group).
Página sobre el modelo VISUAL HELP para evaluar y optimizar el
diseño de vertederos.
- Cuerpo
de Ingenieros del Ejército de USA (modelo HELP).
Página sobre los modelos
medioambientales de que disponen en materia de gestión
del depósito de material dragado, modelos de vertederos y
modelos de calidad de aguas. En ella puede conseguirse el
manual de uso del modelo HELP y software gratuito de la
versión 3.07 de dicho modelo en formato PDF.
|
|
|
- WHI UNSAT SUITE
| Aplicación:
|
Las aplicaciones de WHI UNSAT SUITE son las
siguientes:
- Simulación a largo plazo del transporte y flujo de
contaminantes (VOCs, PAHs, pesticidas y metales pesados) en la
zona no saturada bajo condiciones variables de la estación
del año actual empleando el modelo SESOIL;
- Predicción de la migración vertical de hidrocarburos
volátiles a través de la zona saturada, empleando el modelo
VLEACH;
- Estimación de la migración de los pesticidas procedentes
de la agricultura a través de la zona no saturada con el
modelo PESTAN;
- Simulación del flujo y de los procesos de transporte de
agua subterránea a través de medios heterogéneos y no
saturados empleando el modelo VS2DT;
- Predicción de la recarga estacional en medio heterogéneos
bajo condiciones climáticas variables empleando el modelo
HELP;
- Generación, hasta 100 años, de datos climatológicos
estadísticamente fiables para prácticamente cualquier
emplazamiento en el mundo utilizando el "WHI Generador de
Clima".
|
Fundamento:
Programa que combina los modelos SESOIL, VLEACH, PESTAN, VS2DT y
HELP en un solo modelo gráfico que reproduce el flujo de agua
subterránea y el transporte de contaminantes a través de la zona
no saturada. |
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
Los mencionados en el apartado de "Aplicación".
|
Limitaciones:
Al ser unidimensional, WHI UNSAT SUITE no considera los flujos
laterales, tan sólo los verticales.
|
| Enlaces: |
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group)
Página sobre el modelo WHI UNSAT SUITE para modelización de la
zona no saturada del subsuelo.
|
- MIGRATEv9
(Model for Landfills, Buried Waste Deposits, Spills and Disposal Ponds)
Aplicación:
Modelización del transporte de contaminantes de múltiples
fuentes de forma rápida y eficaz, en dos dimensiones en
vertederos y en depósitos enterrados de residuos. Las
aplicaciones son diversas: |
Fundamento:
Utiliza la técnica de la capa finita que dispone de exactitud
numérica y proporciona resultados estables sin requerir
demasiados datos de entrada ni cálculos computacionales.
Considera, además de la advección y de la dispersión, los
fenómenos de adsorción, las tasas de degradación biológica y
radioactiva y el transporte a través de fracturas. |
Datos de entrada:
Título del proyecto, número de vertederos, número de capas del
suelo a modelizar, condiciones límite superiores e inferiores,
datos relativos a cada capa (porosidad eficaz, espesor, densidad
aparente, isotermas de adsorción, vida media, velocidades y
coeficientes de distribución y de difusión y, si las hay, tipo
de fracturas.
|
Datos de salida:
Los resultados obtenidos se resumen en los siguientes gráficos:
Concentración vs Tiempo, Concentración vs Profundidad,
Concentración vs Espacio, Concentración vs Tiempo y Profundidad
y Concentración vs Espacio y Profundidad.
|
Limitaciones:
No se consideran los flujos laterales correspondientes a aguas de
percolación y/o a aguas de lixiviación ni el tipo de cubierta
instalada.
|
| Enlaces: |
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group)
Página sobre el modelo MIGRATEv9 para modelización de
vertederos, depósitos de residuos enterrados y vasos de
eliminación.
|
- POLLUTE
(Finite-Layer Contaminant Migration Model - Landfill Design)
Aplicación:
Análisis del movimiento de contaminantes a través de 1.5
dimensiones como herramienta para diseño de vertederos, tanto en
acuitardos arcillosos como en materiales sintéticos con
multibarrera y con múltiples acuíferos. |
- Movimiento de contaminantes a través del sistema de barrera
del vertedero;
- Comprobación de la equivalencia entre las barreras de
arcillas y las geosintética;
- Modelización del transporte de contaminantes en lagunas,
tanques, vertederos y depósitos enterrados de residuos.
- Modelización del transporte vertical y horizontal de
contaminantes a través de múltiples acuíferos y acuitardos.
|
Fundamento:
POLLUTE no requiere procedimientos dependientes del tiempo, a
diferencia de los elementos finitos y de las ecuaciones en
diferencias finitas, lo cual implica que no precisa demasiados
esfuerzos de cálculo. De este modo, se evitan problemas
numéricos. |
Datos de entrada:
Los datos requeridos son los generales del vertedero (título,
velocidad de Darcy, número de capas del suelo, transformada de
Laplace, etc), así como los correspondientes a cada capa (número
de subcapas, coeficiente de distribución, espesor, densidad
aparente, coeficiente de dispersión hidrodinámica, tipo de
capas, si las hay, etc).
|
Datos de salida:
Los resultados se recogen en los gráficos siguientes:
Concentración vs Tiempo, Concentración vs Profundidad, Flujo vs
Tiempo.
|
Limitaciones:
No se conoce ninguna limitación.
|
| Enlaces: |
- Grupo
de Software científico (The Scientific Software Group).
Página de software de modelización de lixiviados de
vertederos y de contaminantes químicos sobre el modelo
POLLUTE para diseño de vertederos y modelización del
movimiento de contaminantes a través de capas finitas.
|
- LANDFILL AIR EMISSIONS ESTIMATION MODEL
Aplicación:
Estimación de emisiones de metano, dióxido de carbono,
compuestos orgánicos diferentes del metano y contaminantes
atmosféricos peligrosos procedentes de los vertederos de residuos
sólidos urbanos. |
Fundamento:
El modelo matemático está basado en una ecuación de
desintegración de primer orden que puede ser ejecutada utilizando
parámetros suministrados por el usuario necesarios para la
estimación de los gases emitidos, o bien mediante valores por
defecto del programa. |
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
|
Limitaciones:
El modelo está centrado en el entorno norteamericano, puesto que
los valores incorporados por defecto se basan en los
requerimientos del centro americano de normalización (NSPS - New
Source Performance Standards), en las guías federales existentes
en materia de emisiones procedentes de vertederos de residuos y en
los factores de emisión determinados por la EPA en el documento
"Recopilación de factores de emisión" (Compilation
of Emisssion Factors, Fifth Edition, AP-42).
|
| Enlaces: |
|
|
- LCI MODEL (LANDFILL MODEL
TECHNICAL BROCHURE)
Aplicación:
Simulación de todos los efectos que sobre las emisiones de un
vertederos tienen las distintas posibilidades de diseño de un
vertedero y las variedades de operación de los mismos.
Determinación de la composición de los residuos y de las
emisiones correspondientes a cada una de dichas fracciones.
Definición de las mejores prácticas de explotación, control y
gestión de vertederos. |
Fundamento:
|
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
|
Limitaciones:
|
| Enlaces: |
- "ECOBILAN
GROUP"
Grupo empresarial, perteneciente a la
compañía PriwaterhouseCoopers, que ha desarrollado el LCI
model software.
Página sobre la citada herramienta técnica, la cual abarca
todos los campos de la gestión de residuos, desde su
transporte y el equipamiento necesario, hasta la producción y
el tratamiento del biogás y de los lixiviados.
|
- G
Aplicación:
Software del sistema de monitorización de agua subterránea
empleado por la EPA. Se utiliza ampliamente con el fin de mejorar
la gestión de lois residuos a través de la implementación de
los requerimientos de monitorización de agus subterráneas
exigidos por la Normativa de USA. Puede ser empleado para
modelizar movimientos de flujos subterráneos de agua, analizar y
extraer conclusiones de datos de agua subterránea y para realizar
test estadísticos que permitan infeiori si los límites
regulatorios hasn sido excedidos o, por el contrario, se han
cumplido. |
Fundamento:
|
Datos de entrada:
|
Datos de salida:
|
Limitaciones:
|
| Enlaces: |
|
|
- EUROPA
- ERAIN
Aplicación:
Cálculo de la lluvia efectiva, permitiendo al usuario
especificar los porcentajes de precipitación interceptados por la
vegetación, pérdidas de agua por escorrentía superficial o que
desestabilizan el sistema de humedad del suelo. |
Fundamento:
Está basado en el método de Grindley (1969). |
Datos de entrada:
Valores de precipitación diarios y valores de evapotranspiración
potencial diarios o mensuales.
|
Datos de salida:
Precipitación efectiva, esto es, agua no retenida por el suelo e
infiltrada a través de las capas del vertedero.
|
Limitaciones:
No modela los procesos de drenaje lateral, la percolación a
través de los niveles aislantes ni la absorción de aguas por los
residuos.
|
| Enlaces:
|
- Página de contacto: Aspinwall,
empresa de consultoría ambiental ubicada en el Reino Unido que
ha empleado el modelo ERAIN en sus actividades.
|
- GOLDER
Aplicación:
Cálculo de un perfil anual de lluvia efectiva mensual
mediante un método similar al empleado por el modelo ERAIN, y
cálculo de la producción de lixiviados. |
Fundamento:
Se basa en el cálculo de los lixiviados asumiendo que el agua
de lluvia se infiltra de diferente manera según se trate de
cubiertas o capas activa o selladas del vertedero, o dependiendo
del tipo de las mismas. Así, considera el 100% de infiltración
en áreas activas o suelos desnudos, el 33% en capas de arcilla y
el 20% de infiltración en capas de geotextil de polietileno de
alta densidad. |
Datos de entrada:
Valores de precipitación diarios y valores de evapotranspiración
potencial mensuales.
|
Datos de salida:
Cálculo de la cantidad mensual de lixiviados producidos a
cualquier grado de incertidumbre especificado.
|
Limitaciones:
No se conoce ninguna. De hecho, el modelo tiene en cuenta el grado
de incertidumbre asociado a los datos de entrada, así como la
absorción por parte de los residuos.
|
| Enlaces:
|
- Página de contacto: Golder
Associates, empresa de consultoría e ingeniería ambiental
localizada en Asia, Australia, Canadá, Latinoamérica y Europa,
con sede en Estados Unidos.
|
- Modelo RWC (WATER RESEARCH CENTRE)
Aplicación:
Cálculo de la lluvia efectiva, de la escorrentía, de la
capacidad de absorción y de los lixiviados mensuales producidos. |
Fundamento:
Se basa en la aplicación de modelos de distribución diaria
para las precipitaciones y la evapotranspiración potencial. |
Datos de entrada:
Valores medios de precipitación anual total y de
evapotranspiración anual total, contenido de humedad inicial del
suelo, capacidad de campo, contenido de humedad en saturación,
densidad de los residuos y tasa de vertido.
|
Datos de salida:
Los especificados en "Aplicación".
|
Limitaciones:
.No considera el drenaje lateral en suelos de cobertera.
|
Enlaces:
Este modelo sólo se encuentra disponible para usos particulares
y únicamente se ha empleado en proyectos realizados por algunas
empresas privadas del Reino Unido.
|
- CANZIANI&COSSU (1989); RIJTEMA
(1986)
Aplicación:
Cálculo de los lixiviados generados mensualmente. |
Fundamento:
Se basa en un algoritmo que modela la evapotranspiración,
escorrentía, percolación y absorción de agua por los residuos. |
Datos de entrada:
Evapotranspiración potencial, escorrentía superficial, tasa de
infiltración y tasa de absorción de los residuos.
|
Datos de salida:
Cantidad mensual de lixiviados.
|
Limitaciones:
|
Enlaces:
Modelo no disponible.
|
- ESTADOS UNIDOS
- MIGRATEv9 (Model for Landfills, Buried Waste Deposits,
Spills and Disposal Ponds)
- POLLUTE (Finite-Layer Contaminant Migration Model - Landfill
Design)
- CHEMSTAT (RCRA Subtitle C and D Statistical Analysis
Software for Windows)
Aplicación:
Análisis del seguimiento del agua subterránea.
|
Fundamento:
.Se basa en test estadísticos, entre los cuales figuran
métodos gráficos (box/whisker plots, etc), métodos
paramétricos (ANOVA, límite de tolerancia, intervalos de
confianza, límite de predicción, ewtc.), métodos no
paramétricos (análisis de Kruskal-Wallis, análisis de Wilcoxon
Rank-Sum, límites de predicción y tolerancia de Poisson, etc.) y
test de distribuciones (Test para homogeneizar la varianza de
Levene y Bartlett, test de normalidad de Shapiro-Francia y de
Shapiro-Wilks, etc.). |
Datos de entrada:
Concentraciones de parámetros primarios y secundarios de las
aguas (cloruros, sulfatos, bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio,
etc.).
|
Datos de salida:
Comparaciones de las concentraciones de parámetros químicos
primarios y secundarios presentes en el agua de diversos pozos.
|
Limitaciones:
Las asociadas a los errores estadísticos.
|
| Enlaces:
|
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group).
Página sobre el modelo CHEMSTAT para modelización de la
migración de contaminantes en capas finitas de acuíferos
libres como herramienta de uso en el diseño de vertederos.
|
- DRILL GUIDE (Site Investigation and Assessment)
Aplicación:
Método de estimación e interpolación de datos
mediante geoestadística con objeto de determinar parámetros
óptimos solicitados por el usuario. |
Fundamento:
El programa se basa en el método llamado "Kriging",
técnica estadística reconocida por la EPA como la mejor para
interpolar y extrapolar datos medidos. Mediante el dicho método,
se obtienen medidas estadísticas fiables, alto porcentaje de
confianza en la respuesta y la estimación de la incertidumbre. |
Datos de entrada:
Parámetros requeridos.
|
Datos de salida:
Determinación de la distribución estimada nominal, mínima y
máxima basada en un intervalo de confianza facilitado previamente
por el usuario, ofreciendo respuestas a preguntas tales como:
"¿Cuáles son las mayores y menores dimensiones de la pluma
de contaminación esperable, con mis datos medidos y limitados y
con una confianza del 80%?".
|
Limitaciones:
|
| Enlaces:
|
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group).
Página sobre el modelo DRILL GUIDE para modelización de la
migración de contaminantes en capas finitas de acuíferos
libres como herramienta de uso en el diseño de vertederos.
|
- SWPLAN (Solid Waste Management Planning Software)
Aplicación:
Diseño de sistemas de gestión de residuos urbanos,
evaluación de los sistemas existentes, preparación o
comparación de diferentes propuestas, determinación del
emplazamiento más adecuado para depositar los residuos y dónde
se encuentran las oportunidades de negocio o simulación de
escenarios de gestión. |
Fundamento:
Se basa en la consideración del flujo completo de los
residuos, desde su generación hasta su eliminación final,
incluyendo todas las posibles alternativas de gestión existentes,
tales como la reducción de la generación de residuos, el
reciclaje, el compostaje, la incineración, producción de
biocombustibles y el depósito final en vertederos con o sin
estaciones de transferencia previas. |
Datos de entrada:
.
|
Datos de salida:
Cálculo de la cantidad y el tipo de residuos de que dispone el
usuario, y, en función de ello, determina los costes de gestión
y operación, los costes del servicio de recogida y transporte,
considerando igualmente los beneficios obtenidos por venta de
electricidad generada, de materiales reciclables, de gas y de
biocombustibles.
|
Limitaciones:
|
| Enlaces:
|
- Grupo de Software Científico (The Scientific Software
Group).
Página sobre el modelo SWPLAN para modelización de la
migración de contaminantes en capas finitas de acuíferos
libres como herramienta de uso en el diseño de vertederos.
|
|
